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东岳未来氢能:质子交换膜国产化突进-凯发登录首页

2022-12-17 来源:高工氢电 浏览数:190

“东岳氢能质子交换膜自主创新,已经经历了四个阶段,目前已经在燃料电池膜、电解水制氢膜、液流电池膜领域都有成熟稳定的产品。” 东岳未来氢能应用开发部主任丁涵博士在2022高工氢电年会上表示,东岳对于质子交换膜的国产化探索仍在不断往高性能、低成本和长寿命的方向进阶。

 “东岳氢能质子交换膜自主创新,已经经历了四个阶段,目前已经在燃料电池膜、电解水制氢膜、液流电池膜领域都有成熟稳定的产品。” 东岳未来氢能应用开发部主任丁涵博士在2022高工氢电年会上表示,东岳对于质子交换膜的国产化探索仍在不断往高性能、低成本和长寿命的方向进阶。
 
 
在2022高工氢电年会的电堆与核心材料专场,东岳未来氢能应用开发部主任丁涵博士发表了“核心关键材料持续创新,助力氢能产业迸发新活力”的主题演讲。他从能源体系构建促进氢能产业发展、氢能核心关键材料的自主攻关和氢能核心关键材料的产业化三个方面进行了论述,并介绍了东岳未来氢能在推动质子交换膜国产化领域的实践。
 
新能源体系的构建促进氢能产业发展
 
回顾人类社会的发展过程, 每一次能源利用方式的转变都会带来社会生产、 生活方式的深刻变革, 对政治、文明影响深远。整体来看,人类历史上已经经过了3次能源革命,目前正处在向无碳化时代探索的阶段。这个阶段的特征是减碳加氢与固-液-气形式的演进成为一个整体的趋势。
 
在这样的背景下,国家也在从顶层规划上进行能源体系新格局的构建。从《“十四五”现代能源体系规划》到《“十四五”新型储能发展实施方案》,再到《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,可再生能源、新型储能和氢能在国家能源体系中的重要性开始愈加凸显。
 
由于可再生能源具有灵活性、广泛性、无限性和可持续性的优点,未来具有很大的挖掘潜力。从较长的时间尺度来看,在可再生能源发展的带动下,装机容量投资额将大幅度的增加,可再生能源发电量也将大幅度的增加。
 
“但是,可再生能源也具有一定的极限性,波动性比较大,分散会不均匀。” 丁涵认为,作为二次能源的氢能会成为调节可再生能源的一个很好的补充。对于可再生能源的转化利用,存在两条路线:第一条是通过一次能源直接进行电化学转化的储能,然后并入电网;第二是通过一次能源进入电解水制氢,耦合燃料电池发电并入电网。整个体系当中,燃料电池的发电、电解水制氢和电化学储能之间是相辅相成的关系。
 
正是基于氢能产业的发展前景,东岳未来清能选择在氢能最核心的关键材料——质子交换膜领域进行国产化攻关,经过多年努力,公司在推动质子交换膜材料的自主化方面取得了一系列的进展。
 
东岳未来氢能的质子交换膜的国产化实践
 
东岳未来氢能成立于2017年,是国内唯一实现全氟质子交换膜全产业链量产技术突破并拥有大规模供应能力的企业,燃料电池膜产品性能达到全球先进水平。公司以新环保、新材料、新能源为研发方向,借助在含氟功能膜材料研发方面的优势,致力于燃料电池用质子交换膜关键材料的生产与销售及其配套产业链的支撑。
 
依托东岳集团产业链优势,东岳未来氢能已经构建了完整的质子膜全产业链布局,创造了最早实现六氟环氧丙烷研发与生产、唯一 一家实现全氟磺酸树脂产业化、最早实现全氟磺酸质子膜产业化、最早成功实现etfe产业化的多项国内纪录,公司正通过完善的树脂体系助力质子膜产品迭代升级。

新品开发方面的成果如下:
 
在燃料电池用质子膜方面,dmr100是代表性产品,这款产品与15μm的竞品在水传输系上数基本一致,在高湿条件下,dmr100膜展现优良的性能和较低的阻抗。在dmr100的基础上,东岳氢能开发了厚度为15μm的dm2256b的耐低湿质子膜,在低湿条件下,展现了优良的性能和阻抗。进一步,东岳未来氢能还开发了厚度10μm的dm2276b超薄复合质子膜,在低湿条件下,具有更低的阻抗,并且具有更优的渗氢电流密度。
 
在pem电解水制氢用质子膜方面,东岳未来氢能开发了dme670(170μm)和dme6321a(120μm)质子膜产品,这两款产品具有更高的强度、更低的质子传输阻抗以及优良的长时间运行寿命,旨在满足高功率输出的电解制氢应用需求。
 
在液流电池膜方面,东岳未来氢能开发了dmv850(50μm)和dmv8115a(60μm)质子膜产品,这两款产品具有更高的强度、质子传输阻抗和优良的充放电寿命,旨在满足高功率输出的液流电池应用需求。
 
截至目前,东岳未来氢能已经形成了完善的质子膜全产业链布局,从原材料、树脂到质子膜都实现了技术的自主可控和批量化生产。公司的使命是成为全球领先、拥有核心技术高性能全氟质子膜第一供应商。
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